المنشآت الزراعية

منشات زراعيه

Agricultural structures - Etablissements agricoles

المنشـآت الزراعية

المنشآت الزراعية agricultural structures هي المباني التي يتم تشييدها على الأراضي الزراعية بهدف خدمة الأنشطة الزراعية المختلفة، فبعضها يستخدم مساكن ريفية ملحقة بالمزرعة وأخرى تُستخدم في عملية الإنتاج الحيواني وهناك منشآت خاصة بتخزين المحاصيل الزراعية والأسمدة أو لتخزين الخضار والفواكه مثل البرادات، أو أبنية تستخدم مأوى للآلات الزراعية وورش صيانة المزرعة machinery storage and farm workshops.

المواصفات المعتمدة في تشييد المنشآت الزراعية

عند تصميم المنشأة الزراعية لابد من تحقيق المتطلبات الرئيسية الآتية:

ـ الفراغ المناسب (الأبعاد الداخلية للمنشأة): بحيث تؤدي الوظيفة التي أُنشِئت من أجلها، فعلى سبيل المثال عند تصميم حظيرة لتربية الأبقار تُراعى في حساب أبعاد تلك المنشأة أبعاد المرابط و الممرات المختلفة (ممرات التغذية، ممرات الخدمة إلخ…) التي تناسب أحجام تلك الأبقار لضمان الراحة التامة للحيوان مما يسهم في الحصول على أعلى إنتاجية.

ـ أن تكون المنشأة مستوفية للشروط الصحية من حيث التوجيه، عدد الأبواب، النوافذ، مما يضمن أفضل شروط للتهوية الطبيعية ودخول أشعة الشمس عند الحاجة إليها، ويجب أن تحتوي المنشأة على المياه النظيفة والنقية وأنظمة التخلص من الفضلات waste disposal systems الناتجة من تلك المنشأة.

 ـ المطلب الفيزيولوجي: بحيث تلبي المنشأة جميع الظروف البيئية المناسبة لأداء تلك المنشأة على أحسن حال من درجة حرارة وإنارة  وتهوية.

أنواع المنشآت الزراعية

تتنوع المنشآت الزراعية بتنوع الأنشطة الزراعية المختلفة. لذلك تتعدد المنشآت الزراعية بتعدد الأنشطة الزراعية، ويرتبط نوع المنشأة الزراعية وطريقة تصميمها إنشائياً وهندسياً بنوع النشاط الزراعي في تلك المنشأة، ومن أهم المنشآت الزراعية:

يبين أجزاء إحدى المنشآت الزراعية ذات الهيكل الإنشائي المعدني البسيط

 1ـ منشآت الإنتاج الحيواني: وهذه المنشآت كثيرة ومتنوعة وتشمل:

- حظائر تربية الأبقار بجميع أنواعها (الحلوب، التسمين، وغيرها).

- حظائر تربية الأغنام والماعز.

- حظائر تربية الخيول.

- مزارع تربية الدواجن والأرانب.

2ـ مباني الآلات الزراعية وورش صيانة المزرعة.

3ـ أبنية تخزين المواد الزراعية وحفظها ومنها:

- أبينية حفظ الدريس hay والأعلاف المركزة.

- أبنية تخزين المحاصيل الزراعية الدائمة أو المؤقتة مثل تخزين الحبوب.

- أبنية تخزين الخضراوات والفواكه مثل البرادات الصناعية  artificial refrigerators.

4ـ أبنية الحليب الاصطناعي.

5ـ أبنية المساكن الريفية.

هياكل المنشآت الزراعية

يُقصد بالهيكل الإنشائي للمنشأة الزراعية بأنها تلك المواد الهندسية المختلفة (إسمنت، حديد صلب، خشب، طوب، وغيرها) التي يتم بها تشييد الأجزاء الرئيسية لتلك المباني، وتشمل هذه الأجزاء: الأساسات والأعمدة والجدران والسقف والأرضيات والأبواب والنوافذ،  وتبنى المباني الزراعية بهياكل إنشائية مختلفة وذلك حسب نوع المبنى والغرض من استخدامه.

1ـ الهياكل المعدنية :steel frames يتم تشييد هيكل هذه المنشآت من عناصر فولاذية يركب بعضها مع بعض بوساطة البراغي bolts أو باستخدام اللحام بالقوس الكهربائية، وغالباً ما تكون الأجزاء المختلفة لهذه المباني ذات مواصفات قياسية عالمية international standard من حيث المقاطع المستخدمة ونوع المعدن المستخدم ومن حيث جميع الأبعاد التي تلزم لتشييد تلك المنشأة وفق الأبعاد التصميمية المطلوبة.

وغالباً ما يتم استخدام هذه الهياكل في منشآت الإنتاج الحيواني، وبُدئ مؤخراً باستخدام هذا النوع من الهياكل في تشييد المستودعات الكبيرة الزراعية والصناعية بسبب السرعة الكبيرة في تشييد مثل هذه المنشآت.

ويتكون الهيكل المعدني من الأجزاء الرئيسية الآتية:

- الأساسات foundation: يتم تشييد الأساسات بعد عملية حفر التربة التي سوف يرتكز عليها الأساس وذلك بالأبعاد المطلوبة وفقاً للتصميم الإنشائي؛ لذلك وبعد الوصول إلى تربة التأسيس (التربة التي يمكنها أن تتحمل الإجهادات stresses المنقولة إليها من بقية عناصر المنشأة) يتم تنفيذ هذه الأساسات ـ التي تشكل الجزء الحامل للهيكل ـ على نحو كامل من الخرسانة المسلحة ويثبت داخل هذه الخرسانة المسلحة صفيحة plate من الصلب ومجموعة من البراغي وذلك من أجل وصل العمود المعدني فيما بعد بالأساس عن طريق هذه الصفيحة والبراغي، ومن أجل الحصول على وثوقية عالية إنشائياً high reliability لهذه المنشأة يجب ألا تقل أبعاد الأساسات عن 900 ×900مم وألا يقل العمق عن 600مم في حالة التربة الصلبة. وتزداد هذه الأبعاد في التربة الأقل صلابة.

- الأعمدة :stanchions تُصنع هذه الأعمدة وفقاً لمواصفات قياسية عالمية من الصلب وتصمم على شكل مقطع حرف I وتختلف مقاطع الأعمدة باختلاف أبعاد المنشأة وارتفاع السقف، وغالباً ما تُرتب هذه الأعمدة في صفين في حالة المنشآت البسيطة وتزيد على ذلك في المنشآت الكبيرة، ويتم تثبيت هذه الأعمدة مع الأساسات باستخدام البراغي.

- السقف roof: يتألف من مجموعة من العوارض الطولية المعدنية purlins وترتكز هذه العوارض على مجموعة من الجوائز العرضيةrafters  وهي (عوارض باتجاه البعد الأقصر للمنشأة) ومهمة العوارض الطولية حمل السقف الذي يتكون من ألواح معدنية متعرجة corrugated plates أو من الألواح الخشبية، وتُصنع هذه العوارض إما من الصلب وإما من الخشب المعالج ويمكن أن يأخذ السقف شكل الجمالون truss roof عندما تكون المسافة بين الأعمدة كبيرة.

- الجدران :walls يتم بناء الجدران من الطوب العادي وذلك لانخفاض تكلفته ولعازليتة الحرارية الجيدة.

- زوايا التدعيم angle bracing: من أجل تأمين استقرار هيكل المنشأة تستخدم زوايا لتدعيم الهيكل، وهي عبارة عن زوايا مصنوعة من الصلب يتم من خلالها وصل الأعمدة مع الجوائز العرضية عند نقاط الالتقاء عند السقف وذلك باستخدام البراغي.

- الأرضيات floors: يتم عمل الأرضيات من البيتون المسلح بسمك لا يقل عن 10سم ويجب مراعاة ميل الأرضيات عند الحاجة لذلك.

2ـالهياكل الخرسانية concrete frames: يتم تشييد هذه الهياكل على نحو كامل من الخرسانة المسلحة (الأساس، الأعمدة والجوائز) باستثناء الجدران التي يتم تشييدها من «البلوك» المفرغ، والخرسانة المسلحة عبارة عن خليط من الإسمنت والركام الخاص بالإنشاءات الخرسانية وقضبان من حديد التسليح (لا تقل أقطارها عن 2مم) وغالباً ما يتم الحصول على الركام من مجاري الأنهار أو من كسر الصخور، أما الإسمنت المستخدم فيسمى الإسمنت «البورتلاندي» العادي أو السريع التصلب.

وغالباً ما يتم استخدام هذه الهياكل في المنشآت الزراعية الثابتة (برادات حفظ الخضار والفواكه والمساكن الريفية)، وتتألف أجزاء هذه الهياكل من الأجزاء نفسها المكونة للهيكل المعدني.

3ـ الهياكل الخشبية timber frame: يتم تشييد كامل هيكل المنشأة باستثناء الأساسات من الخشب الخاص المعالج المقاوم للعوامل الجوية، وكما هي الحال في الهياكل السابقة يتكون هذا الهيكل من الأجزاء الرئيسية الآتية:

- الأساسات: يتم تشييد الأساسات بعد حفر التربة والوصول إلى تربة التأسيس، ويتم إنشاء هذا الجزء من الخرسانة المسلحة ويتم وضع صفيحة معدنية خاصة داخل هذا الجزء من أجل تثبيت الأعمدة فيما بعد.

- الأعمدة: يتم استخدام دعامات beams خشبية ذات مقطع مناسب وذلك لحمل العوارض الطولية والعرضية، والسقف.

يجب ألا يقل إجهاد الشد، إجهاد الضغط، وإجهاد القص عن (5 ،  7 ، 1.5 ميغا باسكال) على التوالي لهذه الأعمدة.

- مجموعة العوارض: تستخدم العوارض العرضية أو ما يسمى بالجوائز العرضية  للوصل بين الأعمدة في الاتجاه العرضي ولحمل العوارض الطولية، أما العوارض الطولية فتركب على العوارض السابقة وذلك لحمل السقف ويبلغ أبعاد الجوائز العرضية القياسية نحو 75 × 75م)، وفي كثير من الأحيان يتم وصل العوارض بعضها مع بعض لتشكل جوائز جمالونية  وذلك عند الرغبة في الحصول على ارتفاع كبير للسقف.

التجهيزات الملحقة بالمنشأة الزراعية

يتبع المنشأةَ الزراعية العديدُ من الأنظمة الهندسية الملحقة بهدف توفير الظروف البيئية المناسبة لعمل تلك المنشأة على أكمل وجه، ومن هذه الأنظمة:

1ـ خدمات الكهرباء electrical services: يتم تزويد المباني الزراعية بالطاقة الكهربائية بهدف ضمان مصدر للطاقة داخل تلك المنشآت وذلك لتشغيل الأجهزة الكهربائية داخل تلك المباني (تشغيل الأجهزة الكهربائية داخل ورش المزرعة، أجهزة الحليب الاصطناعي داخل الحظائر على سبيل المثال) وكذلك يتم الاستفادة من الطاقة الكهربائية من أجل الإنارة داخل تلك المنشآت، ويشترط في تصميم التجهيزات الكهربائية أن تلبي كل متطلبات الطاقة المناسبة لتشغيل الأجهزة الكهربائية وأنظمة الإنارة، وكذلك يجب أن يتم توزيع المآخذ الكهربائية ووحدات الإنارة بشكل يضمن الكفاءة المطلوبة.

2ـ التهوية :ventilation تحتاج المنشآت الزراعية بجميع أنواعها (مخازن الحبوب، منشآت تربية الدواجن وغيرها…) إلى أنظمة تهوية حيث تُستخدم هذه الأنظمة لتحقيق مايأتي:

- توفير الهواء الجديد النقي داخل المبنى.

- التخلص من الروائح والرطوبة غير المرغوب بها مما يؤثر إيجابياً في الشروط البيئية داخل المنشأة.

يتم استخدام نظامين للتهوية داخل المنشآت الزراعية:

- نظام التهوية الطبيعي natural ventilation: يعتمد هذا النظام على دخول الهواء الخارجي الطبيعي من خلال فتحات توجد في الجدران أو السقف، ومن أجل ذلك يُرى السقف في حظائر الماشية مائلاً بنسبة 4/12 وذلك لضمان عملية تهوية طبيعية.

- نظام التهوية الاصطناعيartificial ventilation system : يتم في هذا النظام استخدام التجهيزات الميكانيكية مثل المراوح أو وحدات التهوية المركزية.

3ـ أنظمة التدفئة heating system: إن تشغيل بعض المنشآت الزراعية يحتاج في كثير من الأحيان إلى العمل في درجة حرارة مناسبة و خصوصاً في الفصول الباردة وذلك لتوفير الظروف البيولوجية المناسبة لتلك المنشآت (منشآت الدواجن، البيوت المحمية، وغيرها…) ويمكن أن تكون التدفئة مباشرة باستخدام الوقود العادي، أو باستخدام التدفئة المركزية بالبخار عن طريق المشعات الكهربائية أو عن طريق الطاقة الكهربائية.

أحمد عبود

ـ أ. ع. إبراهيم، ف. حيدر، ع. ع. عبد الغفار، المباني الزراعية (كلية الزراعة، جامعة الإسكندرية 1986).

- L. BENGTSSON, & J.H. WHITAKE, Structural Engineering and Design (FAO, Rome 1988).  

- J. LUYMES, Farm Structures Engineering (Ministry of Agriculture and Food, Canada 2000).

التصنيف : الهندسة

المجلد: المجلد التاسع عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 571

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية